Cuando un eclipse solar sumerge al país en la oscuridad el 21 de agosto, Nathaniel Frissell estará estacionado directamente a lo largo del camino de la sombra, dirigiendo uno de los experimentos ionosféricos más grandes en la historia de la ciencia espacial desde el porche trasero de una cabaña en Gilbertsville, Kentucky.

Con una antena de cable de 102 pies, se pondrá en contacto con una red de radioaficionados que ha reunido en todo el mundo para probar la fuerza y ​​el alcance de sus señales de alta frecuencia como una medida del impacto del eclipse en la atmósfera de la Tierra. Más de una semana de antelación, casi 200 operadores - de Nueva Jersey, a Tennessee, a Wyoming en los EE. UU. y en lugares remotos como Chile, Grecia e India - ya firmaron para ser "ciudadanos-científicos" ese día al registrar sus contactos entre ellos. Su número crece a diario.

"Entre otros fenómenos, esperamos usar nuestras transmisiones de radio para identificar qué parte de la ionosfera se ve afectada por el eclipse y cuánto duran los efectos, "explica Frissell, un profesor asistente de investigación de física en el Centro de Investigación Solar Terrestre del NJIT y un practicante sofisticado de la radioafición que tiene la intención de elevar el papel de la tecnología en la investigación de la ciencia espacial. Compartirá datos y análisis del día en la reunión anual de la Unión Geofísica Estadounidense en diciembre.

Frissell se ha estado preparando para este raro evento durante más de dos años. Mientras que un Ph.D. estudiante en Virginia Tech, fundó Ham Radio Science Citizen Investigation (HamSCI), una organización que conecta a investigadores profesionales como físicos espaciales y astrónomos con la comunidad de radioaficionados. Al fusionar sus datos, los diferentes grupos podrán construir una imagen completa de los efectos atmosféricos causados ​​por eventos climáticos espaciales que van desde el eclipse solar a finales de este mes hasta fenómenos más comunes, como las erupciones solares. En 2014, Primero demostró el uso de datos de radioaficionados al mostrar los efectos de una llamarada solar de clase X en las comunicaciones de alta frecuencia.

En el campus de NJIT, miembros del equipo de radioaficionados universitarios de Frissell, incluyendo a Spencer Gunning, Joshua Vega y Joshua Katz, han estado construyendo un sitio web y desarrollando herramientas de análisis de datos que les permitirán recopilar e interpretar las observaciones generadas durante el eclipse. Cientos de radioaficionados de todo el mundo planean participar en este evento, y estarán generando un conjunto amplio y diverso de medidas.

Katz, junto con Shaheda Shaik, un estudiante de investigación y licenciado en física en el Centro de Investigación Solar-Terrestre del NJIT, dará una charla sobre el eclipse en el observatorio United Astronomy Clubs of New Jersey (UACNJ) en Jenny Jump State Forest el sábado, 19 de agosto. Katz regresará al observatorio el 21 de agosto con otros miembros del Club de Radioaficionados NJIT K2MFF para participar en los experimentos de radioaficionados HamSCI Eclipse. Planean operar afuera para poder ver el eclipse mientras usan sus radios.

"Participaremos en un esfuerzo internacional de recopilación de datos, aprender más sobre los efectos del eclipse en el clima espacial, exponer al público en general a la radioafición y ver un hermoso evento solar único en la vida, todo el mismo día, "Dice Katz." ¡Eso es más emoción de la que los programadores y analistas de datos como yo podemos tener en una sola sesión! "

Nueva Jersey experimentará un eclipse parcial, alrededor del 75 por ciento de la cobertura de sombras ese día, comenzando poco después de la 1 p.m. Los visitantes pueden participar ese día en el evento Eclipse Observation de la UACNJ. (Consulte http://www.uacnj.org para obtener más detalles).

Frissell llama al eclipse "un evento espectacular que se ha apoderado de la imaginación del público".

"Lo que es emocionante desde la perspectiva de un investigador es que las personas tienen acceso a herramientas como radios digitales y computadoras que están conectadas de formas que no estaban en el pasado, permitiéndonos hacer observaciones y luego recopilarlas y compartirlas, ", señala." Para nosotros, esta es una oportunidad inusual para aprender cosas que no sabemos sobre la ionosfera, la región electrificada de la atmósfera superior de la Tierra formada cuando la luz ultravioleta del Sol desaloja los electrones de las partículas neutras como el oxígeno, nitrógeno y helio. Esta es una de las pocas ocasiones en las que podemos realizar un experimento controlado en torno a un evento meteorológico espacial. Normalmente, no tenemos conocimientos avanzados sobre cuándo, dónde y cómo ocurren ".

Los radioaficionados están profundamente interesados ​​en la ionosfera, en parte porque les permite comunicarse entre sí a través de miles de millas y a pesar de la curvatura de la Tierra, que interrumpe las comunicaciones normales de línea de visión. Sus ondas de radio de alta frecuencia rebotan en la atmósfera superior y se refractan hacia el otro lado del globo. La composición de la ionosfera en diferentes niveles afecta su capacidad de transmisión.

"Es posible que una emisora ​​de Texas no pueda hablar con una de Dakota del Norte en una frecuencia determinada a una hora determinada del día. Sin embargo, el eclipse cambiará el estado ionosférico y posiblemente creará vías de comunicación que normalmente no existen. Estaremos buscando esos cambios, entre otros impactos, ", señala." Si de repente altera la ionosfera como ocurre durante un eclipse, reduciendo el número de iones o cambiando la temperatura, por ejemplo, ¿Crea olas o inestabilidades? ¿Hasta dónde se pueden detectar estos efectos? "

Una fuente importante de datos de HamSCI proviene de la Red de balizas inversas (RBN). La Red de Baliza Inversa es una red de recepción de radio automatizada (1.8 - 144 MHz) creada y mantenida voluntariamente por operadores de radioaficionados. La American Radio Relay League (ARRL) está trabajando con HamSCI para organizar y promover una Fiesta QSO del Eclipse Solar (hamsci.org/seqp), un evento operativo similar a un concurso diseñado para que los radioaficionados salgan al aire durante el eclipse.